Bestråling (fotometri)

Bestråling
$E_e$
Dimension	M T -3
Enheder
SI	W m -2
GHS	erg cm -2 s -1
Noter
energi fotometrisk mængde

Bestråling er en fysisk størrelse , en af de energifotometriske størrelser [1] . Karakteriserer overfladeeffekttætheden af stråling, der falder ind på overfladen. Det er kvantitativt lig med forholdet mellem den strålingsflux , der falder ind på et lille område af overfladen, og arealet af dette område [1] [2] : $E_e$ $d\Phi _{e}$ $dS$

E_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS}}.

Numerisk er irradiansen lig med modulet af komponenten af Poynting-vektoren , vinkelret på overfladen, gennemsnittet over en tid, der væsentligt overstiger perioden med elektromagnetiske svingninger.

Måleenhed i det internationale system af enheder (SI) : W m −2 .

Hvis overfladen er belyst af en punktkilde [3] , så gælder følgende for dens bestråling:

E_{e}={\frac {I_{e}}{r^{2}}}\cos \theta ,

hvor er strålingsstyrken af kilden i retning af overfladepunktet af interesse, er afstanden mellem dette punkt og kilden, og er den vinkel, normalen til overfladen danner med retningen til kilden. $I_{e}$ $r$ $\theta$

Et andet navn på irradians brugt i litteraturen, men ikke fastsat af GOST [1] , er energibelysning .

Spektral tæthed af irradians

Den spektrale tæthed af irradians er forholdet mellem mængden af irradians pr. lille spektralinterval og bredden af dette interval: $E_{{e,\lambda }}$ $dE_{e},$ $d\lambda,$

E_{{e,\lambda }}(\lambda )={\frac {dE_{e}}{d\lambda }}.

SI -måleenheden er W m −3 . Da bølgelængder normalt måles i nanometer , bruges i praksis W m −2 nm− 1 . $E_{{e,\lambda }}$

Afhængigheden af den spektrale tæthed af irradians af bølgelængden af stråling kaldes irradiansspektret. Figuren viser de spektre af bestråling, der skabes af solstråling uden for jordens atmosfære og ved havoverfladen . Til sammenligning er strålingsspektret for et absolut sort legeme opvarmet til en temperatur på 5250 ° C (~ 5525 K ) også angivet der. Det kan ses, at irradiansen på Jordens overflade er mærkbart lavere end i rummet, på grund af absorptionen af stråling af de gasser, der udgør atmosfæren.

Lys analog

I systemet med lysfotometriske størrelser er analogen af irradians belysning . I forhold til irradians er illuminans en reduceret fotometrisk værdi opnået ved hjælp af værdierne af den relative spektrale lyseffektivitet af monokromatisk stråling for dagsyn [4] : $E_{v}$ $V(\lambda)$

E_{v}=K_{m}\cdot \int \limits _{{380~nm}}^{{780~nm}}E_{{e,\lambda }}(\lambda )V(\lambda )d \lambda,

hvor er den maksimale lyseffektivitet for stråling [5] , lig i SI-systemet til 683 lm /W [6] . Dens numeriske værdi følger direkte af definitionen af candelaen . $K_{m}$

Energifotometriske mængder SI

Oplysninger om andre fotometriske hovedenergistørrelser er angivet i tabellen. Betegnelserne for mængderne er givet i henhold til GOST 26148-84 [1] .

SI energi fotometriske størrelser

Navn (synonym med [7] )	Notation	Definition	Enhed i SI	Lys analog
Strålende energi (strålingsenergi)	$Q_{e}$ eller $W$	Energi båret af stråling	J	lys energi
Strålingsflux (strålingsflux)	$\Phi$ eller _ $P$	$\Phi _{e}={\frac {dQ_{e}}{dt}}$	tir	Let flow
Strålingsstyrke (lysets energistyrke)	$I_{e}$	$I_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{d\Omega }}$	Tir sr −1	Lysets kraft
Volumetrisk strålingsenergitæthed	$U_{e}$	$U_{e}={\frac {dQ_{e}}{dV}}$	J m -3	Volumetrisk tæthed af lysenergi
Energi lysstyrke	$Mig}$	$M_{e}={\frac {d\Phi _{e}}{dS_{1}}}$	W m −2	Lysstyrke
Energi Lysstyrke	$L_{e}$	$L_{e}={\frac {d^{2}\Phi _{e}}{d\Omega \,dS_{1}\,\cos \varepsilon }}$	W m −2 sr −1	Lysstyrke
Integreret energilysstyrke	$\Lambda _{e}$	$\Lambda _{e}=\int _{0}^{t}L_{e}(t')dt'$	J m −2 sr −1	Integreret lysstyrke
energieksponering	$Han}$	$H_{e}={\frac {dQ_{e}}{dS_{2}}}$	J m -2	lyseksponering
Spektral energitæthed af stråling	$Q_{{e,\lambda }}$	$Q_{{e,\lambda }}={\frac {dQ_{e}}{d\lambda }}$	J m -1	Spektral tæthed af lysenergi

Her er arealet af kildeoverfladeelementet, er arealet af modtageroverfladeelementet og er vinklen mellem normalen til kildeoverfladeelementet og observationsretningen. $dS_{1}$ $dS_{2}$ $\varepsilon$

Noter

↑ 1 2 3 4 GOST 26148-84. Fotometri. Begreber og definitioner. . - M . : Forlag for standarder, 1984. - 24 s.
↑ Bestråling . Artikel i Physical Encyclopedia. . Hentet 12. juni 2012. Arkiveret fra originalen 22. marts 2012. (ubestemt)
↑ Enhver kilde kan betragtes som en punktkilde, hvis afstanden mellem den og observationspunktet er stor nok i forhold til dens størrelse.
↑ GOST 8.332-78. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Lysmålinger. Værdier af den relative spektrale lyseffektivitet af monokromatisk stråling til dagssyn. . Hentet 12. juni 2012. Arkiveret fra originalen 4. oktober 2013. (ubestemt)
↑ Udtrykket "fotometrisk ækvivalent af stråling" bruges også i litteraturen.
↑ GOST 8.417-2002. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Enheder af mængder. (utilgængeligt link) . Hentet 12. juni 2012. Arkiveret fra originalen 10. november 2012. (ubestemt)
↑ Det navn, der bruges i litteraturen, men ikke blandt dem, der anbefales i SI-systemet og i GOST'er.

Energifotometriske mængder

Strålingsenergi
strålingsflux
Gennemsnitlig strålingseffekt
Maksimal strålingseffekt
Energi Lysstyrke
Strålingsstyrke
Energi lysstyrke
Bestråling
Overfladestrålingseffekttæthed
Overfladestrålingsenergitæthed
Rumlig eksponering
Energibelysning
energieksponering
Rumlig energieksponering
Integreret energilysstyrke
Volumetrisk strålingsenergitæthed
Volumentæthed af strålingskraft